Гемоглобин является наиболее распространенным кровяным пигментом. В состав гемоглобина входят соединенные между собой гистидиновым мостиком простой белок глобин и пигментная группа гем. Молекула гемоглобина содержит четыре одинаковые группы гема. Глобин представляет собой белок типа альбумина. Гем построен из пиррольных колец и содержит двухвалентное железо. Именно железо играет ключевую роль в деятельности гемоглобина, являясь его активной простетической группой. Одна из валентностей железа реализуется при связывании гема с глобином, ко второй присоединяется О2 или другие лиганды – вода, СО2, азиды.
В процессе переноса кислорода гемоглобин превращается в оксигемоглобин, при этом валентность железа не меняется (оксигенация). В том случае, когда необходимо акцентировать внимание на том, что гемоглобин не связан с кислородом, широко употребляют термин дезоксигемоглобин. Гемоглобин, отдавший кислород, называют восстановленным, или редуцированным, гемоглобином. Гемоглобин, связанный с СО2, называют карбогемоглобином.
Гемоглобин особенно легко соединяется с угарным газом (СО). Происходит образование карбоксигемоглобина, не способного к переносу О2. В результате в организме возникают тяжелые последствия кислородного голодания (рвота, головная боль, потеря сознания, смерть).
Гемоглобин, приведенный в соприкосновение с сильнодействующими окислителями (перманганат калия, бертолетова соль, нитробензол, анилин), образует соединение метгемоглобин (HbOH), имеющее коричневый цвет. При этом происходит окисление железа и переход его в трехвалентную форму. В результате гемоглобин прочно удерживает кислород и в итоге перестает быть его переносчиком.
В скелетных и сердечной мышцах находится мышечный гемоглобин – миоглобин. Это дыхательный пигмент красного цвета. Миоглобин приспособлен к депонированию О2.
Цветовой показатель — параметр исследования красной крови, выражающий относительное содержание гемоглобина в одном эритроците, выраженное во внесистемных единицах.
Физиологическая характеристика эритроцитов. Регуляция эритропоэза.
Эритроциты составляют основную массу крови. Они и определяют ее красный цвет. В процессе филогенеза эритроциты возникли как специализированные клетки, осуществляющие перенос О2 и СО2.
Эритроциты рыб, амфибий, рептилий и птиц представляют собой крупные клетки овальной формы, содержащие ядро. Эритроциты млекопитающих мельче, они лишены ядра, однако в ранних стадиях эмбриогенеза также являются ядерными. Эритроциты имеют форму двояковогнутых дисков диаметром 7,2 – 7,5 мкм. Цитоплазма их гомогенна. Такая форма не только увеличивает поверхность клетки, но и способствует более быстрой и равномерной диффузии газов через клеточную мембрану. Эритроциты отличаются большой эластичностью. Они легко проходят по капиллярам, имеющим вдвоем меньший диаметр, чем сама клетка.
Эритроцит состоит из однородной электронно-оптически плотной цитоплазмы, содержащей гемоглобин. В нем отсутствуют органеллы. Клеточная мембрана является тем местом, где протекают важнейшие ферментативные процессы и осуществляются иммунные реакции. Она также несет информацию о группах крови и тканевых антигенах. Мембрана эритроцита обладает избирательной проницаемостью.
Скорость эритропоэза может возрастать в несколько раз при обильных и быстрых кровопотерях, патологическом разрушении зрелых форм, несоответствии между потребностью тканей в кислороде и его поступлением. В плазме крови в этих условиях появляются особые вещества – эритропоэтины (гормоны, секретируемые почками и печенью). Значительное влияние на эритропоэз оказывают интерлекины.
